EP3670073B1 - Spannvorrichtung - Google Patents

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EP3670073B1
EP3670073B1 EP19218036.2A EP19218036A EP3670073B1 EP 3670073 B1 EP3670073 B1 EP 3670073B1 EP 19218036 A EP19218036 A EP 19218036A EP 3670073 B1 EP3670073 B1 EP 3670073B1
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EP
European Patent Office
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clamping
emitting diodes
light
light emitting
target
Prior art date
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Active
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EP19218036.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3670073A1 (de
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Johann Felder
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Felder KG
Original Assignee
Felder KG
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Publication date
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Application filed by Felder KG filed Critical Felder KG
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/006—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating the presence of a work or tool in its holder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/22—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools for indicating or measuring existing or desired position of tool or work
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23Q—DETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q17/00—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools
    • B23Q17/24—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves
    • B23Q17/2414—Arrangements for observing, indicating or measuring on machine tools using optics or electromagnetic waves for indicating desired positions guiding the positioning of tools or workpieces

Definitions

  • the present invention relates to a clamping device for clamping a workpiece, in particular a plate-shaped workpiece, to be machined, having a machine frame, at least one clamping means which can be moved relative to the machine frame and connected to the machine frame, the clamping means comprising a plurality of brackets which are mounted in a first direction relative to the machine frame can be moved and fixed on the machine frame and the clamping means comprise a plurality of clamping elements which can be moved in a second direction relative to the brackets and fixed on the brackets, and at least one positioning device for positioning the at least one clamping means relative to the machine frame, the positioning device having a plurality of individually activatable light-emitting diodes, wherein at least one desired or actual parameter for the at least one clamping means can be displayed by at least one activated light-emitting diode.
  • the invention relates to a processing machine for woodworking, in particular a CNC processing machine, with a processing device for processing a workpiece, in particular a panel-shaped workpiece
  • clamping devices When processing workpieces, mostly panel-shaped workpieces made of wood or wood-based materials, clamping devices have been used for many years, with which the workpiece is positioned as precisely and securely as possible relative to the machine housing. In order to precisely position the clamping devices on the machine housing, positioning devices are used, which primarily facilitate the manual positioning of the individual clamping devices.
  • a workpiece support with suction clamps that can be positioned by hand is known, with a light strip each being arranged on rails, on which the position to be set up of the suction clamps to be arranged thereon can be displayed visually.
  • the light strips exist each consisting of a series of punctiform light sources, in particular light-emitting diodes. A different light intensity can be used to signal the situation.
  • the DE 203 08 354 U1 shows a set-up aid on a console table of a CNC machining center, with an adjustment display device consisting of a luminous strip of light-emitting diodes arranged one behind the other.
  • a position to be approached along the alignment display device can be indicated by a single luminous point or by a light/dark boundary between activated and non-activated luminous points.
  • the suction clamps are moved by hand in the longitudinal direction of the clamping beam.
  • the present clamping device provides that the multiplicity of light-emitting diodes is designed in such a way that they emit light of at least two different wavelengths in the visible wavelength range. This means that with the multiplicity of light-emitting diodes, light can be emitted in at least two, preferably in any number of, different colors. With these different colors, additional information can be given when and for positioning the clamping devices. In other words, a specific target or actual parameter can be displayed and illustrated with the at least two different wavelengths.
  • the DE 10 2010 030 417 B3 shows a display device for displaying set-up positions of workpiece support elements on a support structure of a workpiece support of a machine system for processing workpieces.
  • further information or instructions can also be passed on to the fitter using the display template.
  • the LED lights can light up with different colors. Each color is z. B. assigned a specific design, height or the like of a workpiece support element, so that the fitter based on the color of the LED lights the type of workpiece support element to be assembled can be inferred.
  • this non-generic font shows a complex set-up system, since the display element has to be arranged manually one after the other in different, defined display positions relative to the supporting structure.
  • the display element must be moved between the identifiers (a to k) several times. It is therefore not possible to check at a glance whether all the workpiece support elements are actually in the correct position, but only for that row (a to k) where the display element is currently located.
  • the DE 10 2010 030 417 B3 shows only a single display element, which is difficult to move, and workpiece support elements separate from it.
  • the EP 2 992 993 A1 shows a device and a method for positioning a clamping element.
  • the target position of the clamping element is indicated by a light signal.
  • This light signal can be used both to indicate the position and to indicate the size of the clamping element to be positioned.
  • the target position is also displayed by periodically flashing some of the light signals.
  • the signaling device comprises a plurality of light units, which are distributed according to the access zone along the base or along the floor in the first direction and which are configured in such a way that they are selectively illuminated and visually signal the worker as to the width of the at least one of the first and second areas, each light unit being configured to selectively generate light signals of two different colors. Different colors (e.g. red and green) are referred to.
  • the light-emitting diodes of the signaling device are fixed to the base.
  • the object of the present invention is to create a tensioning device that is alternative or improved to the prior art.
  • the positioning should be simplified. Above all, the handling should be more intuitive.
  • the positioning device has a clamping element positioning device, which has a large number of light-emitting diodes, for positioning the clamping elements, the clamping element positioning device for positioning the clamping elements being arranged on at least one console, with at least one depending on the clamping element Positioning device displayed target or actual parameters, the individual clamping elements can be displaced along the at least one console in the second direction and can be fixed on the at least one console.
  • the at least one target or actual parameter is a target position of the at least one clamping device and/or a target size of the at least one clamping device and/or a target alignment of the at least one clamping device and/or a clamping status of the at least one clamping device and/or or represents a fixture type and/or a machine status.
  • the target position, the target size, the target orientation and the type of clamping device form a target parameter.
  • the clamping status and the machine status each form an actual parameter.
  • the target parameter clamping device type specifies which type of clamping device should be used.
  • the clamping devices (especially the clamping elements) are divided into suction clamps and frame clamps (or clamp clamps). With the suction clamps, the workpieces are sucked in and thereby fixed.
  • the frame clamps are used to clamp the workpieces horizontally or vertically.
  • suction clamps and frame clamps each of which differs in terms of shape and size (e.g. target size of the contact surface).
  • shape and size e.g. target size of the contact surface.
  • Each type of clamping device is assigned its own, distinguishable color. The assignment can already be made by the manufacturer of the clamping device or can be specified and adjusted individually by a user of the clamping device.
  • the target parameter target alignment specifies the direction in which the contact surface of the clamping device should be aligned. This means that if the contact surface is elongate, the target alignment indicates whether the contact surface should be aligned parallel to the longitudinal axis of the machine or at right angles to the longitudinal axis of the machine.
  • the target or actual parameter clamping status indicates whether the clamping device is open, clamped or sucked. It therefore represents an actual parameter. Corresponding sensors can also be present here, if necessary.
  • the clamping status can take on three different values.
  • a first value of the clamping status can be the value "clamping device not positioned”. This is represented by the color red, for example. This means that a clamping device is still missing at a certain point in the clamping device.
  • a second value of the clamping status can be the value "fixed clamping device”. This is represented by the color yellow, for example. This means that the clamping device is positioned and fixed at the specific point.
  • a third value of the clamping status can be the value "workpiece clamped”. This is represented by the color green, for example.
  • clamping device is fixed to the machine housing, for example by suction or clamping, and the workpiece is firmly sucked (in the case of a vacuum suction cup or suction clamp) or clamped (in the case of a frame clamp).
  • This traffic light scheme makes it immediately clear to a user whether a clamping device is missing at all at a certain point, whether it is just positioned and fixed and whether the workpiece is already clamped.
  • the machine status actual parameter indicates whether the entire processing machine (or at least a sub-area of the processing machine, eg a specific field of the clamping device) is ready for processing.
  • This machine status can have two values, namely "Machine blocked” or “Field blocked” and "Machine ready” or “Field ready”.
  • the first value can be signaled by flashing or by a color (e.g. red)
  • the second value can be signaled by a continuous glow or by a color (e.g. green). This means that the machine status of the entire processing machine or at least a specific area of the clamping device is switched to "ready" only when all clamping devices have been fixed in the intended position.
  • clamping mode can also be called set-up mode
  • machining mode in the machine control. If necessary, this switching can also take place automatically.
  • the machine status can e.g. B. also indicate or represent a fault, a programmed break or a necessary user intervention (z. B. removing a cut part) by corresponding different colors. This can also (only) be displayed or signaled in the respective work field.
  • any other target or actual parameter can also be displayed using the color scheme. Provision is preferably made for each of these nominal or actual parameters to be indicated by an independent and distinguishable signal (eg by flashing, by color, by position, acoustically, magnetically, etc.).
  • an independent and distinguishable signal eg by flashing, by color, by position, acoustically, magnetically, etc.
  • Visible light has a wavelength between 380 and 780 nm (nanometers). In order to enable a visible and sufficient differentiation of light of at least two different wavelengths, it is preferably provided that the wavelengths differ from one another by at least 10 nm, preferably by at least 20 nm, particularly preferably by at least 30 nm. That is, one light-emitting diode of the plurality of light-emitting diodes can, for example, emit light in a range around about 620 nm (orange color), while at least one other light-emitting diode emits light with a wavelength of about 530 nm (green color). The distance should be large enough that the human eye can clearly distinguish between them.
  • the wavelength emitted by a given light emitting diode does not have to be constant and unambiguous.
  • the wavelength emitted by a specific light-emitting diode can lie in a range of approximately 1 to 10 nm or vary within this range.
  • the invention provides that the clamping means comprise a plurality of clamping elements, preferably vacuum suction cups. Between three and twenty clamping elements are preferably provided.
  • consoles are preferred as im Cross-section profile-shaped, elongated carrier formed.
  • the consoles can be moved along the longitudinal axis of the machine (corresponds to the first direction) on the machine frame.
  • Clamping devices usually include two to ten consoles, preferably arranged parallel to one another.
  • the clamping means comprise a plurality of brackets which can be moved in a first direction relative to the machine frame and fixed to the machine frame.
  • the consoles also form clamping devices. Provision is therefore made for both the clamping elements and the brackets to form clamping means. This means that the clamping elements and the consoles each (or just one of the two components) can be positioned using the positioning device.
  • the plurality of individually activatable light-emitting diodes of the positioning device is arranged on the clamping means in the form of the console.
  • a plurality of individually activatable light-emitting diodes of the positioning device is preferably arranged on each console.
  • no large number of individually activatable light-emitting diodes is arranged on the clamping means in the form of the clamping elements.
  • a multiplicity of individually activatable light-emitting diodes specifically an LED strip
  • the individual consoles can be positioned correctly on the machine frame using these LEDs.
  • the clamping elements can be moved in a second direction relative to the brackets and can be fixed to the brackets.
  • the clamping elements can preferably be moved along the console (that is to say at right angles to the longitudinal axis of the machine).
  • the multiplicity of light-emitting diodes can be arranged in any way as long as the light-emitting diodes are arranged in a way that is easily visible to a user. Provision is preferably made for the multiplicity of light-emitting diodes to be arranged along a straight line.
  • the light-emitting diodes are preferably arranged along a horizontal straight line.
  • the individual light-emitting diodes of the multiplicity of light-emitting diodes are arranged at regular intervals from one another.
  • the multiplicity of light-emitting diodes is in the form of an LED strip. If this LED strip is used to position the tensioning elements, the LED strip can be embedded (from above) in the profile of a console to improve readability. To protect the LED strip from dust and chips, the LED strip should be flush with the console surface. This can be achieved, for example, by a transparent cover strip. Alternatively and preferably, it is provided that the LED strip is cast in a transparent and elastic casing. This LED strip can be rolled up, especially for easier transport. Provision is particularly preferably made for an LED strip to be arranged on each console, so that target or actual parameters for the clamping elements arranged on this console can be displayed via these LED strips.
  • the light-emitting diodes preferably each of the light-emitting diodes—of the plurality of individually activatable light-emitting diodes are designed in such a way that they each emit light of only a specific wavelength.
  • the light-emitting diodes are designed in such a way that they each light up in just one color, with different light-emitting diodes of the multiplicity of individually activatable light-emitting diodes light up in at least two different colors.
  • These various light-emitting diodes should be arranged as close together as possible (maximum distance about 5 mm) in order to enable a corresponding display of a desired or actual parameter at practically any point on the positioning device.
  • another (preferred) variant of the design of the light-emitting diodes provides that the light-emitting diodes—preferably each of the light-emitting diodes—of the plurality of individually activatable light-emitting diodes are designed to emit light of at least two, preferably three, different wavelengths. This means that each light-emitting diode can be controlled in such a way that, depending on the control, it can light up in different colors.
  • the light-emitting diodes—preferably each of the light-emitting diodes—of the multiplicity of individually activatable light-emitting diodes to be in the form of RGB light-emitting diodes (red, green, blue light-emitting diodes).
  • RGB LEDs are derived from the concept of the RGB color space.
  • Such light-emitting diodes are combined in an LED housing in such a way that their light mixes well.
  • the individual light-emitting diodes By appropriately controlling the individual light-emitting diodes, the emitted light can appear from the outside as white or in any other desired color. Additional optical components such as a diffuser can be used to improve light mixing.
  • a diffuser can be used to improve light mixing.
  • the clamping device to have a control or regulation unit for controlling or regulating the positioning device.
  • the individually activatable light-emitting diodes can be controlled with this control or regulating unit. This means that each light-emitting diode can be controlled (and activated) individually with the control or regulation unit, so that the respective light-emitting diode lights up or does not light up.
  • each light-emitting diode is particularly preferably made for each light-emitting diode to be controllable by the control or regulation unit, especially if each light-emitting diode is in the form of an RGB light-emitting diode, so that it emits light in a specific wavelength specified by the control or regulation unit.
  • This activation can take place on the basis of an activation scheme or program stored in the control or regulation unit. This scheme or program can be generated, preferably automatically, depending on the shape of a workpiece to be clamped on the clamping device.
  • control or regulation unit for controlling or regulating the positioning device can control several LED strips at the same time.
  • the control or regulation unit for controlling or regulating the positioning device can have a signal connection with a higher-level machine control. It is preferably provided that the control or regulation unit for controlling or regulating the positioning device is integrated into the machine control.
  • a millimeter scale preferably having LEDs themselves, is arranged adjacent to, preferably above, the plurality of individually activatable LEDs.
  • the LED strip with the colored light-emitting diodes and the LED strip with the millimeter scale are preferably aligned parallel to one another and horizontally. These two LED strips can be controlled separately or together. It is possible that the millimeter scale and the multiplicity of individually (colored) activatable light-emitting diodes are integrated in a common, flexible casing and thus form a common LED strip.
  • the millimeter scale With the millimeter scale, a particularly precise and clear positioning of the clamping devices is possible. Provision is preferably made for the millimeter scale to have a multiplicity of millimeter lines spaced one millimeter apart from one another and aligned parallel to one another. It is particularly preferably provided that—apart from every fifth or every tenth millimeter mark—the individual millimeter marks have the same length.
  • the lines on the millimeter scale can be individually controllable and optionally also individually controllable in such a way that they can emit light of different wavelengths.
  • the millimeter scale which then preferably only serves to display the target position
  • another LED strip is arranged, via which additional information (such as clamping device type, target alignment, clamping status) can be displayed.
  • Protection is also sought for a processing machine, in particular a CNC processing machine, with a processing device for processing a workpiece, in particular a plate-shaped one, and a clamping device according to the invention.
  • the machining device has at least one machining tool, for example a milling cutter, the machining device together with the machining tool being movable relative to the machine frame of the clamping device, preferably movably mounted on the machine frame is.
  • a processing machine 6 in particular a CNC processing machine, for processing a workpiece W, in particular a plate-shaped one, is shown in perspective and schematically.
  • the workpiece W is not shown here.
  • the processing machine 6 has a processing device 7 and a clamping device 1 .
  • the workpiece W lies in the clamped state on the clamping device 1 and is fixed to it.
  • the processing device 7 has at least one processing tool (not shown here) (e.g. milling cutter, grinder, drill, etc.).
  • the processing device 7 can be moved along the clamping device 1 in a first direction X (corresponds to the longitudinal axis of the machine), with the workpiece W being able to be processed using the processing tool.
  • the clamping device 1 has a machine frame 2 , several clamping devices 3 and a positioning device 4 .
  • the clamping means 3 are designed as consoles 3.1 and as clamping elements 3.2.
  • the brackets 3.1 (in this case there are six) are designed as profile-shaped supports and can be fastened to the machine frame 2.
  • the consoles 3.1 can be moved in the first direction X along the machine frame 2.
  • the clamping elements 3.2 (preferably in the form of vacuum suction cups) are attached indirectly to the machine frame 2 via the brackets 3.1.
  • the clamping elements 3.2 (in this case twelve in number) can be moved in the second direction Y along the brackets 3.1.
  • the second direction Y is perpendicular to the first direction X.
  • the clamping means 3 are positioned on the machine frame 2 via a positioning device 4.
  • the positioning device 4 has a clamping element positioning device 4.2.
  • the positioning device 4 can also have a console positioning device 4.1.
  • Each positioning device 4 has a plurality of, preferably regularly spaced, light-emitting diodes 5 on.
  • the multiplicity of light-emitting diodes 5 is particularly preferably designed in the form of one or more LED strips.
  • the console positioning device 4.1 for positioning the consoles 3.1 is arranged on a side surface of the machine frame 2, but it can also be arranged on the upper side of the machine frame 2.
  • the individual consoles 3.1 are moved along the machine frame 2, preferably manually, in the first direction X and fixed accordingly.
  • the clamping element positioning device 4.2 for positioning the clamping elements 3.2 is arranged on a side face of a bracket 3.1, but it can also be arranged on the upper side of the bracket 3.1. Provision is preferably made for a clamping element positioning device 4.2 to be arranged on each bracket 3.1 (not shown). Depending on at least one target or actual parameter P displayed via the clamping element positioning device 4.2, the individual clamping elements 3.2 are moved along the brackets 3.1, preferably manually, in the second direction Y and fixed accordingly.
  • the processing machine 6 has a machine control 8 shown schematically.
  • a control or regulation unit 9 for controlling or regulating the positioning device 4 is integrated into the machine control 8 (can also be designed separately from one another).
  • CAD data of the workpiece W to be machined can be called up from the machine controller 8 or from the control or regulation unit 9 .
  • the light-emitting diodes 5 of the positioning device 4 can be controlled by the control or regulating unit 9 and activated accordingly. Accordingly, control signals S for displaying at least one target or actual parameter P are transmitted to the positioning device 4 .
  • a clamping element positioning device 4.2 is shown in each of the following figures. For simplification, however, a positioning device 4 is always described in general, especially since all functions and technical features can also be transferred to a console positioning device 4.1 and apply to it.
  • Figure 2a shows a side view of a bracket 3.1 with three different clamping elements 3.2 arranged on the bracket 3.1. All three clamping elements 3.2 shown are designed as vacuum suction cups. Each of these three clamping elements 3.2 shown forms a different type of clamping means, which can already be recognized by the different shape and clamping size of the contact surface A. In addition, the type of clamping device is signaled by an identification device 10 . Each of these three identification means 10 has a different color. This different color is illustrated by the different hatching of the means of identification.
  • Positioning device 4 is designed as an LED strip. The details of the positioning device 4 and the individually activatable light-emitting diodes 5 are described below 4 , 5 and 6 received.
  • FIG 2b a cross section through a bracket 3.1 together with the clamping element 3.2 arranged thereon is shown.
  • the upper side of the clamping element 3.2 forms a support surface A (can also be referred to as a suction surface) for a workpiece W.
  • the positioning device 4 has a preferably flexible LED strip, which is arranged in a recess in the profile-shaped console 3.1 .
  • the clamping element 3.2 itself has a base 12 and a clamping head 13.
  • the clamping element 3.2 can be moved, guided on the console 3.1, via the base 12.
  • the clamping head 13 has the bearing surface A. It is preferably provided that the clamping head 13 is rotatably mounted on the base 12, preferably about a vertical axis.
  • the alignment of the bearing surface A can be changed according to the desired alignment.
  • Two or four standard target alignments are preferably provided, which differ from one another in each case by a 180° rotation or by a 90° rotation.
  • the clamping head 13 can snap into place on the base 12, preferably releasably, at each of these standard target alignments.
  • Figure 3a shows a side view of a console 3.1 with three clamping elements 3.2 arranged on it with identification means 10.
  • the positioning device 4 has a millimeter scale for the exact positioning of the individual clamping elements 3.2 and a large number of individually activatable light-emitting diodes 5 (arranged underneath). , with which other setpoint or actual parameters P can be displayed in addition to the setpoint position.
  • the details of the positioning device 4, the clamping elements 3.2 and the individually activatable light-emitting diodes 5 are described below 7 , 8th and 9 received.
  • the millimeter scale can itself have light-emitting diodes in order to highlight at least individual millimeter lines.
  • Figure 3b shows the console according to 3.1 Figure 3a in a cross section.
  • FIG. 4 shows that clamping element 3.2 in detail, which in Figure 2a is shown on the far left.
  • An identification means 10 is attached to the clamping element 3.2, which represents the type of clamping means.
  • this identification means 10 is colored and circular. The shading from bottom left to right corresponds to a specific color, ie perceptible electromagnetic radiation with a wavelength in the visible range.
  • This means of identification 10 can, for example, be printed or glued onto the clamping element 3.2.
  • On the console 3.1 is a positioning device 4 with a large number of individually activatable
  • Light-emitting diodes 5 preferably in the form of a flexible LED strip attached. As in 4 can be seen, a total of fourteen light-emitting diodes 5 are activated in this area. This can be seen from the fact that the light-emitting diodes 5 are shown hatched. The remaining light-emitting diodes 5 (without hatching) are not activated in this case and therefore do not actively emit any light. In the representation according to 4 the activated light-emitting diodes 5 are each shown with hatching from bottom left to top right. This hatching illustrates that the light L emitted by these light-emitting diodes 5 has the same wavelength.
  • these light-emitting diodes 5 can therefore shine blue, for example (wavelength range between 430 and 490 nm).
  • the wavelength emitted by the light-emitting diodes 5 indicates which type of clamping device is to be fitted in this area of the console 3.1. Consequently, the emitted color indicates which target or actual parameter P is to be used in the form of a type of clamping device. Since at in 3 An identification means 10 with the same color (illustrated by the same hatching from bottom left to top right) shown in the clamping element 3.2 is attached, the actually attached type of clamping means matches the type of clamping means specified by the positioning device 4 through the target or actual parameter P. The correct type of clamping element 3.2 is therefore attached.
  • the light-emitting diodes 5 are activated in a specific area. The length of this area indicates that the clamping element 3.2 should be positioned exactly above it. In addition, four light-emitting diodes 5 are inactive in this area, and a single light-emitting diode 5 is active in between. This one light-emitting diode 5 indicates the central position Z of the bearing surface A of the tensioning element 3.2. A corresponding central position identification means 11, preferably in the form of an arrow, is attached to the clamping element 3.2.
  • this central position identification means 11 is mounted exactly in the middle above the individual light-emitting diode 5 determining the central position Z, the type of clamping means and the mounting area of the Clamping element 3.2 also the position and orientation of the bearing surface A of the clamping element 3.2. Additional information can also be signaled by flashing the active light-emitting diodes 5 . Flashing can be used to indicate that the clamping device has not yet been fixed. As soon as the fixation has taken place, the flashing stops.
  • the distance between the centers of adjacent light-emitting diodes 5 is approximately 5 mm.
  • two adjacent light-emitting diodes 5 can also determine the central position Z. If this is the case, the clamping element 3.2 should be positioned in such a way that the central position identification means 11 is directed exactly between the two adjacent light-emitting diodes 5. This achieves a positioning accuracy or resolution of 2.5 mm.
  • FIG 5 shows that clamping element 3.2 in detail, which in Figure 2a is shown in the middle.
  • the contact surface A of this clamping element 3.2 is smaller, so it has a different target size.
  • the type of clamping device (and/or the desired size) is signaled by the identification device 10 .
  • the identification means 10 has a different color, which can be seen from the hatching from bottom right to top left.
  • light-emitting diodes 5 in this case seventeen) of the positioning device 4 are activated and emit light L with a specific wavelength.
  • the wavelength of the light L emitted by these light-emitting diodes 5 essentially corresponds to the wavelength which emanates from the color of the identification means 10 on the tensioning element 3.2 (see the same hatching).
  • these light-emitting diodes 5 can therefore shine red, for example (wavelength range between 640 and 780 nm).
  • a single light-emitting diode 5 signals the central position Z of the bearing surface A.
  • the wavelengths (e.g. between the in Figure 2a on the far left activated light-emitting diodes 5 and the in Figure 2a light-emitting diodes 5) activated in the middle differ from each other by at least 10 nm, preferably by at least 20 nm, particularly preferably by at least 30 nm. It can be seen at a glance that the clearly different color indicates a different target or actual parameter P (in this case the clamping device type).
  • FIG. 6 shows that clamping element 3.2 in detail, which in Figure 2a is shown on the far right.
  • the type of clamping device (and/or the desired size) is signaled by the identification device 10 .
  • the identification means 10 again has a different color, which can be seen from the vertical hatching.
  • light-emitting diodes 5 (in this case fifteen) of the positioning device 4 are activated and emit light L with a specific wavelength.
  • the wavelength of the light L emitted by these light-emitting diodes 5 essentially corresponds to the wavelength which emanates from the color of the identification means 10 on the tensioning element 3.2 (see the same hatching).
  • these light-emitting diodes 5 can therefore light up yellow, for example (wavelength range between 570 and 600 nm).
  • the individual active light-emitting diode 5 in turn indicates the central position Z of the bearing surface A of the tensioning element 3.2.
  • a corresponding central position identification means 11 is attached to the clamping element 3.2.
  • FIG. 7 shows that clamping element 3.2 in detail, which in Figure 3a is shown on the far left.
  • the positioning device 4 has a millimeter scale and a large number of light-emitting diodes 5 .
  • the (horizontally arranged) millimeter scale is used for fine positioning of the clamping means 3.
  • specific millimeter lines can be illuminated (not illustrated), via which the positioning via the central position identification means 11 then takes place.
  • a resolution of 0.5 mm can be achieved for fine positioning by illuminating two adjacent millimeter lines.
  • the light-emitting diodes 5 arranged separately below the millimeter scale indicate the attachment area and the type of clamping device.
  • the (in this case seven) activated light-emitting diodes 5 light up in a specific color (see hatching), which matches the color of the am Clamping element 3.2 attached identification means 10 matches.
  • the desired or actual parameter P signaled by the wavelength of the light-emitting diodes 5 thus corresponds here to the type of clamping device.
  • the two light-emitting diodes 5 that can be seen on the far right are not activated.
  • the light-emitting diode 5 shown on the far right is activated and lights up in a different color, ie it emits light L with a different wavelength than the other light-emitting diodes. This one light-emitting diode 5 signals the target or actual parameter P target alignment.
  • clamping element 3.2 in detail, which in Figure 2a is shown in the middle.
  • the (in this case seven) light-emitting diodes 5 again emit light L with a different wavelength (see hatching from top left to bottom right), which essentially matches the color of the identification means 10 attached to the clamping element 3.2.
  • the bearing surface A of the clamping element 3.2 has a different (smaller) target size.
  • clamping element 3.2 in detail, which in Figure 2a is shown on the far right.
  • the activated light-emitting diodes 5 indicate the attachment area and the type of clamping device.
  • a clamping element 3.2 is shown in perspective in the form of a suction clamp. It can be seen that the support surface A has a large number of suction holes, with which a workpiece W can be sucked onto the support surface A and thus clamped.
  • FIG. 11 shows a perspective view of a tensioning element 3.2 in the form of a vertical frame tensioner.
  • the workpiece W can be clamped between the clamping head 14 and the clamping base 15.
  • the in the Figures 10 and 11 The clamping elements 3.2 shown therefore correspond to different types of clamping means, which can each be attached to a console 3.1 via a corresponding fastening device.
  • steps are described as examples that can be carried out with a processing machine 6 including a clamping device 1 .
  • the clamping mode is first switched on at the machine control 8. This means that no machining takes place, but that a new workpiece W is to be attached to the clamping device 1 .
  • the starting workpiece (blank) to be clamped has known dimensions, and a final workpiece with a specific shape is to be machined from this starting workpiece.
  • the shape of this final workpiece is based on CAD data.
  • the individual light-emitting diodes 5 of the LED light strips are then controlled via the control or regulating unit 9 as a function of this CAD data.
  • the consoles 3.1 are positioned and fixed in accordance with the desired or actual parameters P displayed on the console positioning device 4.1.
  • clamping elements 3.2 are positioned and fixed according to the target or actual parameters P (clamping device type, target alignment) (clamping status is displayed accordingly).
  • P clamping device type, target alignment
  • clamping status is displayed accordingly.
  • all clamping devices 3 (consoles 3.1 and clamping elements 3.2) have assumed the correct position relative to the machine housing 2 and have the clamping status "fixed”, "ready” can be displayed via the LED light strips on the machine stature.
  • the Processing device 7 the workpiece W processed based on the CAD data. After machining, the finished workpiece W is released from the clamping device 1 and a new cycle can begin again.
  • the entire processing machine 6 can be either in the clamping mode or in the processing mode.
  • the clamping device 1 can also be divided into at least two fields. This enables pendulum operation. This means that while one field is being fitted with the clamping means 3, the machining of the workpiece W with the machining device 7 is being carried out in the other field. About the LEDs can be signaled accordingly that a field z. B. by yellow LEDs in clamping mode, while the other field z. B. by green LEDs in edit mode.
  • FIG. 12 Another embodiment is in 12 shown.
  • the position of the clamping elements 3.2 corresponds to that of Figure 3a .
  • a workpiece W is arranged on the supporting surface A.
  • the workpiece W has a certain width B (in this case a width B of about 230 mm) and a certain length (seen perpendicular to the plane of the sheet). If the length differs from the width, it can happen that the workpiece W can be arranged in the wrong orientation on the bearing surfaces A of the clamping elements 3.2. In order to prevent such an incorrect orientation or an incorrect placement along an axis (X or Y), the area in which the workpiece W is to be placed can be indicated via the millimeter scale (or via the multiplicity of light-emitting diodes 5).
  • the millimeter scale only lights up in the entire area M.
  • the workpiece W is therefore correctly placed. If the workpiece W were misplaced (e.g. misaligned by 90°), the area M mismatching the width B would be noticeable to an operator. An operator could therefore still correctly position (rotate) or move the workpiece W accordingly.
  • the range M forms a target or actual parameter P, this target or actual parameter P representing a target position and/or target alignment of the workpiece W on the clamping means 3 .
  • the basic idea of the present invention is that at least one target or actual parameter P for a clamping device 3 is signaled by light-emitting diodes 5 of a positioning device 4 that glow in different colors, which the user can identify quickly and as intuitively as possible.
  • the clamping device 1 can be fitted with the clamping means 3 more quickly, more precisely and with fewer errors.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung zum Festspannen eines zu bearbeitenden, insbesondere plattenförmigen, Werkstücks, mit einem Maschinenrahmen, wenigstens einem, relativ zum Maschinenrahmen bewegbaren und mit dem Maschinenrahmen verbindbaren Spannmittel, wobei die Spannmittel mehrere Konsolen umfassen, welche in einer ersten Richtung relativ zum Maschinenrahmen bewegbar und am Maschinenrahmen festlegbar sind und die Spannmittel mehrere Spannelemente umfassen, welche in einer zweiten Richtung relativ zu den Konsolen bewegbar und an den Konsolen festlegbar sind, und wenigstens einer Positioniervorrichtung zum Positionieren des wenigstens einen Spannmittels relativ zum Maschinenrahmen, wobei die Positioniervorrichtung eine Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden aufweist, wobei durch zumindest eine aktivierte Leuchtdiode zumindest ein Soll- oder Istparameter für das wenigstens eine Spannmittel anzeigbar ist. Zudem betrifft die Erfindung eine Bearbeitungsmaschine für die Holzbearbeitung, insbesondere eine CNC-Bearbeitungsmaschine, mit einer Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines, insbesondere plattenförmigen, Werkstücks und einer solchen Spannvorrichtung.
  • Bei der Bearbeitung von Werkstücken, meist plattenförmigen Werkstücken aus Holz oder holzbasierten Materialien, kommen seit vielen Jahren Spannvorrichtungen zum Einsatz, mit denen das Werkstück möglichst exakt und sicher relativ zum Maschinengehäuse positioniert wird. Um die Spannmittel am Maschinengehäuse entsprechend genau zu positionieren, kommen Positioniervorrichtungen zum Einsatz, die vor allem die manuelle Positionierung der einzelnen Spannmittel erleichtern.
  • Beispielsweise ist aus der DE 94 03 212 U1 eine Werkstückauflage mit von Hand positionierbaren Saugspannern bekannt, wobei an Schienen je ein Leuchtband angeordnet ist, an denen die einzurichtende Position der darauf anzuordnenden Saugspanner optisch anzeigbar ist. Die Leuchtbänder bestehen jeweils aus einer Reihe von punktförmigen Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden. Eine unterschiedliche Leuchtintensität kann zur Signalisierung der Lage dienen.
  • Die DE 203 08 354 U1 zeigt eine Rüsthilfe an einem Konsolentisch eines CNC-Bearbeitungszentrums, wobei eine Justieranzeigevorrichtung aus einem Leuchtband aus hintereinander angeordneten Leuchtdioden besteht. Durch einen einzelnen Leuchtpunkt oder durch eine Hell/Dunkel-Grenze zwischen aktivierten und nicht aktivierten Leuchtpunkten kann eine entlang der Justieranzeigevorrichtung anzufahrende Position angezeigt werden. Die Saugspanner werden von Hand in Längsrichtung des Aufspannbalkens verschoben.
  • Weiters sieht die gegenständliche Spannvorrichtung vor, dass die Vielzahl von Leuchtdioden derart ausgebildet ist, Licht wenigstens zweier unterschiedlicher Wellenlängen im sichtbaren Wellenlängenbereich zu emittieren. Das heißt, mit der Vielzahl von Leuchtdioden kann Licht in zumindest zwei, vorzugsweise in beliebig vielen, unterschiedlichen Farben emittiert werden. Mit diesen unterschiedlichen Farben kann eine zusätzliche Information beim und für das Positionieren der Spannmittel angegeben werden. Anders ausgedrückt kann mit den wenigstens zwei unterschiedlichen Wellenlängen ein bestimmter Soll- oder Istparameter angezeigt und veranschaulicht werden.
  • Die DE 10 2010 030 417 B3 zeigt eine Anzeigeeinrichtung zum Anzeigen von Rüstpositionen von Werkstückauflageelementen an einer Tragstruktur einer Werkstückauflage einer maschinellen Anlage zum Bearbeiten von Werkstücken. Mittels der Anzeigemuster können zusätzlich zu den Rüstpositionen auch weitere Informationen bzw. Anweisungen an den Monteur übergeben werden. Beispielsweise können die LED-Leuchten mit unterschiedlichen Farben aufleuchten. Jeder Farbe ist z. B. eine bestimmte Bauform, Bauhöhe oder Ähnliches eines Werkstückauflageelementes zugeordnet, sodass der Monteur anhand der Farbe der LED-Leuchten auch auf die Art des zu montierenden Werkstückauflageelementes rückschließen kann. Diese gattungsfremde Schrift zeigt aber ein aufwändiges Rüstsystem, da das Anzeigeelement nacheinander händisch in verschiedene, definierte Anzeigepositionen relativ zu der Tragstruktur angeordnet werden muss. Das heißt, bis sich alle Werkstückauflageelemente an ihrer jeweils richtigen Position befinden, muss das Anzeigeelement mehrmals zwischen den Kennungen (a bis k) bewegt werden. Es kann also nicht auf einem Blick überprüft werden, ob sich alle Werkstückauflageelemente tatsächlich in der richtigen Position befinden, sondern nur für jene Reihe (a bis k), wo sich gerade das Anzeigeelement befindet. Die DE 10 2010 030 417 B3 zeigt also nur ein einziges, umständlich zu bewegendes Anzeigeelement und davon separate Werkstückauflageelemente.
  • Die EP 2 992 993 A1 zeigt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Positionierung eines Spannelements. Die Soll-Position des Spannelements erfolgt über eine Anzeige mit einem Lichtsignal. Dieses Lichtsignal kann sowohl zur Anzeige der Position als auch zur Anzeige der zu positionierenden Spannelementgröße verwendet werden. Die Anzeige der Soll-Position erfolgt zusätzlich, indem ein Teil der Lichtsignale periodisch aufleuchtet.
  • In der EP 2 845 702 A1 , die die Basis für den Oberbegriff des beiliegenden Anspruchs 1 bildet, geht es um eine Maschine zum Bearbeiten von Holzkomponenten, welche eine visuelle Signaleinrichtung aufweist. Die Signaleinrichtung umfasst eine Mehrzahl von Lichteinheiten, die entsprechend der Zugangszone entlang der Basis oder entlang des Bodens in der ersten Richtung verteilt sind und die derart konfiguriert sind, dass sie selektiv aufleuchten und dem Arbeiter visuell ein Signal bezüglich der Breite der wenigstens einen der ersten und zweiten Bereiche übermitteln, wobei jede Lichteinheit derart konfiguriert ist, dass sie selektiv Lichtsignale von zwei verschiedenen Farben erzeugen. Es wird auf unterschiedliche Farben (z. B. rot und grün) verwiesen. Die Leuchtdioden der Signaleinrichtung sind fix an der Basis angeordnet.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine zum Stand der Technik alternative oder verbesserte Spannvorrichtung zu schaffen. Insbesondere soll die Positionierung vereinfacht werden. Die Handhabung soll vor allem intuitiver erfolgen können.
  • Dies wird durch eine Spannvorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Positioniervorrichtung eine, eine Vielzahl von Leuchtdioden aufweisende, Spannelement-Positioniervorrichtung zur Positionierung der Spannelemente aufweist, wobei die Spannelement-Positioniervorrichtung zur Positionierung der Spannelemente an wenigstens einer Konsole angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit wenigstens eines über die Spannelement-Positioniervorrichtung angezeigten Soll- oder Istparameters die einzelnen Spannelemente entlang der wenigstens einen Konsole in der zweiten Richtung verschiebbar und an der wenigstens einen Konsole fixierbar sind.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass der zumindest eine Soll- oder Istparameter eine Sollposition des wenigstens einen Spannmittels und/oder eine Sollgröße des wenigstens einen Spannmittels und/oder eine Sollausrichtung des wenigstens einen Spannmittels und/oder einen Spannstatus des wenigstens einen Spannmittels und/oder einen Spannmitteltyp und/oder einen Maschinenstatus repräsentiert. Im Speziellen bilden die Sollposition, die Sollgröße, die Sollausrichtung und der Spannmitteltyp einen Sollparameter. Der Spannstatus und der Maschinenstatus bilden jeweils einen Istparameter.
  • Der Sollparameter Spannmitteltyp gibt an, welcher Typ von Spannmittel verwendet werden soll. Grundsätzlich werden die Spannmittel (im Speziellen die Spannelemente) in Saugspanner und in Rahmenspanner (oder Klemmspanner) unterteilt. Mit den Saugspannern werden die Werkstücke angesaugt und dadurch fixiert. Mit den Rahmenspannern erfolgt ein horizontales oder vertikales Klemmen der Werkstücke. Zu jeden dieser Saugspanner und Rahmenspanner gibt es jeweils wieder Untergruppen, wobei sich diese jeweils in der Form und in der Größe (z. B. Sollgröße der Auflagefläche) unterscheiden. Meist werden in etwa fünf bis fünfzehn verschiedene Spannmitteltypen verwendet. Jedem Spannmitteltyp wird eine eigene, unterscheidbare Farbe zugeordnet. Die Zuordnung kann bereits durch den Hersteller der Spannvorrichtung erfolgen oder kann durch einen Benutzer der Spannvorrichtung individuell festgelegt und eingestellt werden.
  • Der Sollparameter Sollausrichtung gibt an, in welcher Richtung die Auflagefläche des Spannmittels ausgerichtet sein soll. Das heißt, wenn die Auflagefläche länglich ausgebildet ist, so gibt die Sollausrichtung an, ob die Auflagefläche parallel zur Maschinenlängsachse oder rechtwinkelig zur Maschinenlängsachse ausgerichtet sein soll.
  • Der Soll- oder Istparameter Spannstatus gibt an, ob das Spannmittel beispielsweise offen, geklemmt oder angesaugt vorliegt. Es stellt also einen Istparameter dar. Hier können, wenn notwendig, auch entsprechende Sensoren vorhanden sein. Im Speziellen kann der Spannstatus drei verschiedene Werte einnehmen. Ein erster Wert des Spannstatus kann der Wert "Spannmittel nicht positioniert" sein. Dieser wird zum Beispiel durch die Farbe Rot repräsentiert. Das heißt, an einer bestimmten Stelle der Spannvorrichtung fehlt noch ein Spannmittel. Ein zweiter Wert des Spannstatus kann der Wert "Spannmittel fixiert" sein. Dies wird zum Beispiel durch die Farbe Gelb repräsentiert. Das heißt, das Spannmittel ist an der bestimmten Stelle positioniert und fixiert. Ein dritter Wert des Spannstatus kann der Wert "Werkstück geklemmt" sein. Dies wird zum Beispiel durch die Farbe Grün repräsentiert. Das heißt, das Spannmittel ist am Maschinengehäuse, beispielsweise durch Saugen oder Klemmen, fixiert und das Werkstück ist fest angesaugt (im Falle eines Vakuumsaugers bzw. Saugspanners) oder geklemmt (im Falle eines Rahmenspanners). Somit wird für einen Benutzer durch dieses Ampelschema sofort ersichtlich, ob an einer bestimmten Stelle ein Spannmittel überhaupt fehlt, ob es nur positioniert und fixiert ist und ob das Werkstück bereits festgeklemmt ist.
  • Der Istparameter Maschinenstatus gibt an, ob die gesamte Bearbeitungsmaschine (oder zumindest ein Teilbereich der Bearbeitungsmaschine, z. B. ein bestimmtes Feld der Spannvorrichtung) bereit für eine Bearbeitung ist. Dieser Maschinenstatus kann zwei Werte einnehmen, nämlich zum einen "Maschine blockiert" oder "Feld blockiert" zum anderen "Maschine bereit" oder "Feld bereit". Der erste Wert kann zum Beispiel durch Blinken oder durch eine Farbe (z. B. Rot) signalisiert werden, der zweite Wert kann durch ein durchgehendes Leuchten oder durch eine Farbe (z. B. Grün) signalisiert werden. Das heißt, erst wenn alle Spannmittel an der vorgesehenen Position fixiert sind, wird der Maschinenstatus der gesamten Bearbeitungsmaschine oder zumindest eines bestimmten Feldes der Spannvorrichtung auf "bereit" geschaltet. Dies signalisiert dem Benutzer, dass er in der Maschinensteuerung vom Spannmodus (kann auch Rüstmodus genannt werden) in den Bearbeitungsmodus schalten kann. Dieses Umschalten kann gegebenenfalls auch automatisch erfolgen. Der Maschinenstatus kann z. B. auch eine Störung, eine programmierte Pause oder einen notwendigen Benutzereingriff (z. B. das Herausnehmen eines abgeschnittenen Teils) durch entsprechende verschiedene Farben anzeigen bzw. repräsentieren. Dies kann auch (nur) im jeweiligen Arbeitsfeld angezeigt bzw. signalisiert werden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass nur einer dieser Soll- oder Istparameter durch (unterschiedliche) Farbwiedergabe angezeigt wird. Es kann also vorgesehen sein, dass die Sollposition durch die Ansteuerung und das Aufleuchten einer Leuchtdiode (oder mehrerer Leuchtdioden) an einer bestimmten Stelle angezeigt wird, unabhängig davon, in welcher Farbe die Leuchtdiode leuchtet. Wenn diese Leuchtdiode zusätzlich (oder eine benachbarte Leuchtdiode) in einer bestimmten Farbe leuchtet, zeigt das den Spannmitteltyp (z. B. die Sollgröße des Spannmittels) an. Ein Blinken der Leuchtdiode kann die Sollausrichtung oder den Spannstatus anzeigen. Das heißt, in diesem Fall dient die Farbe nur der Information über den Spannmitteltyp. Natürlich kann aber auch jeder andere Soll- oder Istparameter mittels der Farbgebung angezeigt werden. Bevorzugt ist vorgesehen, dass jeder dieser Soll- oder Istparameter durch ein eigenständiges und unterscheidbares Signal angezeigt wird (z. B. durch Blinken, durch die Farbe, durch die Position, akustisch, magnetisch, usw.).
  • Sichtbares Licht liegt in einem Wellenlängenbereich zwischen 380 und 780 nm (Nanometer). Um eine mit dem Auge sichtbare und ausreichende Unterscheidung von Licht wenigstens zweier unterschiedlicher Wellenlängen zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die Wellenlängen um wenigstens 10 nm, vorzugsweise um wenigstens 20 nm, besonders bevorzugt um wenigstens 30 nm, voneinander unterscheiden. Das heißt, eine Leuchtdiode der Vielzahl von Leuchtdioden kann beispielsweise Licht in einem Bereich um etwa 620 nm emittieren (orange Farbe), während zumindest eine andere Leuchtdiode Licht mit einer Wellenlänge von etwa 530 nm emittiert (grüne Farbe). Der Abstand sollte so groß gewählt werden, dass mit dem menschlichen Auge eindeutig eine Unterscheidung möglich ist.
  • Es sei auch angeführt, dass die von einer bestimmten Leuchtdiode (zu einem bestimmten Zeitpunkt) emittierte Wellenlänge nicht konstant und nicht eindeutig sein muss. So kann die von einer bestimmten Leuchtdiode emittierte Wellenlänge in einem etwa 1 bis 10 nm breiten Bereich liegen bzw. in diesem schwanken.
  • Bezüglich der Bauweise der Spannvorrichtung ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Spannmittel mehrere Spannelemente, vorzugsweise Vakuum-Spannsauger, umfassen. Bevorzugt sind zwischen drei und zwanzig Spannelemente vorgesehen.
  • Es ist vorgesehen, dass die Spannelemente indirekt über Konsolen am Maschinengehäuse angebracht werden. Solche Konsolen sind bevorzugt als im Querschnitt profilförmige, längliche Träger ausgebildet. Die Konsolen sind entlang der der Maschinenlängsachse (entspricht der ersten Richtung) am Maschinenrahmen bewegbar. Meist umfassen Spannvorrichtungen zwei bis zehn, vorzugsweise parallel zueinander angeordnete, Konsolen.
  • Erfindungsgemäß ist weiters vorgesehen, dass die Spannmittel mehrere Konsolen umfassen, welche in einer ersten Richtung relativ zum Maschinenrahmen bewegbar und am Maschinenrahmen festlegbar sind. Das heißt, auch die Konsolen bilden Spannmittel. Es ist also vorgesehen, dass sowohl die Spannelemente als auch die Konsolen Spannmittel bilden. Das bedeutet, dass die Spannelemente und die Konsolen jeweils (oder auch nur eine der beiden Komponenten) mittels der Positioniervorrichtung positioniert werden können.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden der Positioniervorrichtung am Spannmittel in Form der Konsole angeordnet ist. Bevorzugt ist an jeder Konsole jeweils eine Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden der Positioniervorrichtung angeordnet. Dagegen ist am Spannmittel in Form der Spannelemente keine Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden angeordnet. Alternativ - bevorzugt zusätzlich - kann vorgesehen sein, dass eine Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (konkret ein LED-Streifen) am Maschinenrahmen angeordnet ist. Über diese Leuchtdioden können die einzelnen Konsolen richtig am Maschinenrahmen platziert werden.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Spannelemente in einer zweiten Richtung relativ zu den Konsolen bewegbar und an den Konsolen festlegbar sind. Bevorzugt sind die Spannelemente entlang der Konsole (also rechtwinkelig zur Maschinenlängsachse) bewegbar.
  • Die Vielzahl von Leuchtdioden kann an sich beliebig angeordnet sein, solange die Leuchtdioden für einen Benutzer gut ersichtlich angeordnet sind. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Vielzahl von Leuchtdioden entlang einer geraden Linie angeordnet ist. Bevorzugt sind die Leuchtdioden entlang einer horizontalen geraden Linie angeordnet.
  • Weiters ist bevorzugt vorgesehen, dass die einzelnen Leuchtdioden der Vielzahl von Leuchtdioden in regelmäßigen Abständen zueinander angeordnet sind.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass die Vielzahl von Leuchtdioden in Form eines LED-Streifens ausgebildet ist. Wenn dieser LED-Streifen zur Positionierung der Spannelemente dient, kann der LED-Streifen (von oben) in das Profil einer Konsole eingelassen werden, um die Ablesbarkeit zu verbessern. Um den LED-Streifen vor Staub und Spänen zu schützen, sollte der LED-Streifen flächenbündig mit der Konsolenoberfläche abschließen. Dies kann beispielsweise durch einen transparenten Abdeckstreifen erzielt werden. Alternativ und bevorzugt ist vorgesehen, dass der LED-Streifen in eine transparente und elastische Umhüllung eingegossen ist. Vor allem für einen einfacheren Transport ist dieser LED-Streifen aufrollbar. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass an jeder Konsole ein LED-Streifen angeordnet ist, sodass über diesen LED-Streifen jeweils Soll- oder Istparameter für die an dieser Konsole angeordneten Spannelemente anzeigbar sind.
  • Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass am Maschinengehäuse vorzugsweise nur, ein LED-Streifen angeordnet ist, sodass über diesen LED-Streifen jeweils Soll- oder Istparameter für die am Maschinengehäuse angeordneten Konsolen anzeigbar sind.
  • Gemäß einer Variante der Ausbildung der Leuchtdioden ist vorgesehen, dass die Leuchtdioden - vorzugsweise jede der Leuchtdioden - der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden derart ausgebildet sind, jeweils Licht nur einer bestimmten Wellenlänge zu emittieren. Das heißt, die Leuchtdioden sind derart ausgebildet, dass sie jeweils in nur einer Farbe aufleuchtet, wobei verschiedene Leuchtdioden der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden in wenigstens zwei unterschiedlichen Farben aufleuchten. Diese verschiedenen Leuchtdioden sollten möglichst nahe beieinander angeordnet sein (Maximalabstand etwa 5 mm), um praktisch an jeder Stelle der Positioniervorrichtung eine entsprechende Anzeige eines Soll- oder Istparameters zu ermöglichen.
  • Für eine einfachere Herstellung ist gemäß einer anderen (bevorzugten) Variante der Ausbildung der Leuchtdioden vorgesehen, dass die Leuchtdioden - vorzugsweise jede der Leuchtdioden - der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden derart ausgebildet sind, Licht wenigstens zweier, vorzugsweise dreier, unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren. Das heißt, jede Leuchtdiode kann so angesteuert werden, dass sie - je nach Ansteuerung - in unterschiedlichen Farben aufleuchten kann.
  • Besonders bevorzugt ist hierzu vorgesehen, dass die Leuchtdioden - vorzugsweise jede der Leuchtdioden - der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden als RGB-Leuchtdioden (Rote, grüne, blaue Leuchtdioden) ausgebildet sind. Diese sogenannte RGB-LEDs sind abgeleitet von dem Begriff des RGB-Farbraumes. Derartige Leuchtdioden werden in einem LED-Gehäuse miteinander so kombiniert, dass sich ihr Licht gut mischt. Durch entsprechende Ansteuerung der einzelnen Leuchtdioden kann das emittierte Licht von außen als weiß oder in einer sonstigen gewünschten Farbe erscheinen. Zur besseren Lichtmischung können zusätzliche optische Komponenten wie ein Diffusor eingesetzt werden. Bei dieser Kombination von einzelnen Leuchtdioden in einem gemeinsamen LED-Gehäuse ist durch eine entsprechende Ansteuerung der einzelnen Leuchtdioden auch andersfarbiges Licht herstellbar. Auch fließende Farbübergänge sind möglich.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Spannvorrichtung eine Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Positioniervorrichtung aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass mit dieser Steuer- oder Regeleinheit die einzeln aktivierbaren Leuchtdioden ansteuerbar sind. Das heißt, mit der Steuer- oder Regeleinheit kann jede Leuchtdiode einzeln angesteuert (und aktiviert) werden, sodass die jeweilige Leuchtdiode aufleuchtet oder nicht aufleuchtet.
  • Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass - vor allem wenn jede Leuchtdiode als RGB-Leuchtdiode ausgebildet ist - jede Leuchtdiode von der Steuer- oder Regeleinheit derart ansteuerbar ist, dass sie Licht in einer bestimmten, von der Steuer- oder Regeleinheit vorgegebenen Wellenlänge emittiert. Diese Ansteuerung kann basierend auf einem in der Steuer- oder Regeleinheit hinterlegten Ansteuerungsschema oder -programm erfolgen. Dieses Schema oder Programm kann in Abhängigkeit der Form eines auf der Spannvorrichtung festzuspannenden Werkstücks - vorzugsweise automatisch - erzeugt werden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass mit der Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Positioniervorrichtung mehrere LED-Streifen gleichzeitig ansteuerbar sind.
  • Die Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Positioniervorrichtung kann in signaltechnischer Verbindung mit einer übergeordneten Maschinensteuerung stehen. Bevorzugt ist vorgesehen, dass Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Positioniervorrichtung in die Maschinensteuerung integriert ist.
  • Es kann vorgesehen sein, dass die Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden in Form einer Millimeter-Skala angeordnet und ausgebildet ist. Das heißt, die Millimeter-Skala selbst dient zur Anzeige einer genauen Position und es können mit dieser Millimeter-Skala unterschiedliche Farben angezeigt werden.
  • Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass benachbart zur, vorzugsweise oberhalb der, Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden eine, vorzugsweise selbst Leuchtdioden aufweisende, Millimeter-Skala angeordnet ist. Das heißt, es ist einerseits ein LED-Streifen mit den farbigen Leuchtdioden und andererseits eine eigenständiger LED-Streifen in Form einer beleuchtbaren Millimeter-Skala, vorzugsweise oberhalb, vorgesehen. Bevorzugt sind der LED-Streifen mit den farbigen Leuchtdioden und der LED-Streifen mit der Millimeter-Skala parallel zueinander und horizontal ausgerichtet. Diese beiden LED-Streifen können separat oder gemeinsam angesteuert werden. Es ist möglich, dass die Millimeter-Skala und die Vielzahl von einzeln (farbig) aktivierbaren Leuchtdioden in einer gemeinsamen, flexiblen Hülle integriert sind und somit einen gemeinsamen LED-Streifen bilden.
  • Mit der Millimeter-Skala ist eine besonders genaue und übersichtliche Positionierung der Spannmittel möglich. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Millimeter-Skala eine Vielzahl von jeweils einen Millimeter voneinander beabstandeten, parallel zueinander ausgerichteten Millimeterstrichen aufweist. Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass - bis auf jeden fünften oder jeden zehnten Millimeterstrich - die einzelnen Millimeterstriche die gleiche Länge aufweisen.
  • Wenn eine solche Millimeter-Skala vorhanden ist, kann vorgesehen sein, dass die Striche der Millimeter-Skala einzeln ansteuerbar sind und gegebenenfalls auch einzeln derart ansteuerbar sind, dass sie Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren können. Bevorzugt ist allerdings vorgesehen, dass zusätzlich zur Millimeter-Skala (welche dann bevorzugt nur zur Anzeige der Sollposition dient) ein weiterer LED-Streifen angeordnet ist, über welchen zusätzliche Informationen (wie Spannmitteltyp, Sollausrichtung, Spannstatus) anzeigbar sind.
  • Schutz wird auch begehrt für eine Bearbeitungsmaschine, insbesondere CNC-Bearbeitungsmaschine, mit einer Bearbeitungsvorrichtung zum Bearbeiten eines, insbesondere plattenförmigen, Werkstücks und einer erfindungsgemäßen Spannvorrichtung.
  • Um die Bearbeitung eines Werkstücks bei an der Spannvorrichtung festgespanntem Werkstück durchzuführen, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass die Bearbeitungsvorrichtung zumindest ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise einen Fräser, aufweist, wobei die Bearbeitungsvorrichtung mitsamt dem Bearbeitungswerkzeug relativ zum Maschinenrahmen der Spannvorrichtung bewegbar ist, vorzugsweise am Maschinenrahmen bewegbar gelagert ist.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass eine solche Bearbeitungsmaschine eine Maschinensteuerung aufweist. Durch ein in der Maschinensteuerung hinterlegtes Programm wird dann in einem Bearbeitungsmodus das Werkstück in Abhängigkeit von vorgegebenen CAD-Daten (CAD = Computer-aided Design) bearbeitet (CAM = computer-aided manufacturing).
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im Folgenden näher erläutert. Darin zeigen:
    • Fig. 1
    perspektivisch eine CNC-Bearbeitungsmaschine mit einer Bearbeitungsvorrichtung und einer Spannvorrichtung,
    Fig. 2a
    eine Konsole samt Spannelementen in einer Seitenansicht mit einem LED-Streifen,
    Fig. 2b
    einen Querschnitt durch die Konsole gemäß Fig. 2a,
    Fig. 3a
    eine Konsole samt Spannelementen in einer Seitenansicht mit einem LED-Streifen und einer separaten Millimeter-Skala,
    Fig. 3b
    einen Querschnitt durch die Konsole gemäß Fig. 3a,
    Fig. 4 bis 6
    die einzelnen Spannelemente aus Fig. 2a im Detail,
    Fig. 7 bis 9
    die einzelnen Spannelemente aus Fig. 3a im Detail,
    Fig. 10 + 11
    perspektivisch zwei unterschiedliche Spannmitteltypen und
    Fig. 12
    die Konsole samt Spannelementen wie in Fig. 3a mit zusätzlich dargestelltem Werkstück.
  • In Fig. 1 ist perspektivisch und schematisch eine Bearbeitungsmaschine 6, insbesondere eine CNC-Bearbeitungsmaschine, zum Bearbeiten eines, insbesondere plattenförmigen, Werkstücks W dargestellt. Das Werkstück W ist hier nicht dargestellt. Die Bearbeitungsmaschine 6 weist eine Bearbeitungsvorrichtung 7 und eine Spannvorrichtung 1 auf. Das Werkstück W liegt im festgespannten Zustand auf der Spannvorrichtung 1 auf und wird an dieser fixiert. Die Bearbeitungsvorrichtung 7 weist zumindest ein (hier nicht dargestelltes) Bearbeitungswerkzeug (z. B. Fräser, Schleifer, Bohrer, usw.) auf. Die Bearbeitungsvorrichtung 7 ist in einer ersten Richtung X (entspricht der Maschinenlängsachse) entlang der Spannvorrichtung 1 bewegbar, wobei über das Bearbeitungswerkzeug das Werkstück W bearbeitbar ist.
  • Die Spannvorrichtung 1 weist einen Maschinenrahmen 2, mehrere Spannmittel 3 und eine Positioniervorrichtung 4 auf. Die Spannmittel 3 sind als Konsolen 3.1 und als Spannelemente 3.2 ausgebildet. Die Konsolen 3.1 (in diesem Fall sechs an der Zahl) sind als profilförmige Träger ausgebildet und sind am Maschinenrahmen 2 befestigbar. Die Konsolen 3.1 sind in der ersten Richtung X entlang dem Maschinenrahmen 2 bewegbar. Die Spannelemente 3.2 (vorzugsweise als Vakuum-Spannsauger ausgebildet) sind über die Konsolen 3.1 indirekt am Maschinenrahmen 2 befestigt. Die Spannelemente 3.2 (in diesem Fall zwölf an der Zahl) sind in der zweiten Richtung Y entlang der Konsolen 3.1 bewegbar. Die zweite Richtung Y ist rechtwinkelig zur ersten Richtung X.
  • Die Positionierung der Spannmittel 3 am Maschinenrahmen 2 erfolgt über eine Positioniervorrichtung 4. Die Positioniervorrichtung 4 weist erfindungsgemäß eine Spannelement-Positioniervorrichtung 4.2 auf. Zusätzlich kann die Positioniervorrichtung 4 auch eine Konsolen-Positioniervorrichtung 4.1 aufweisen. Jede Positioniervorrichtung 4 weist eine Vielzahl von, vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandeten, Leuchtdioden 5 auf. Besonders bevorzugt ist die Vielzahl von Leuchtdioden 5 in Form eines oder mehrerer LED-Streifen ausgebildet.
  • Die Konsolen-Positioniervorrichtung 4.1 zur Positionierung der Konsolen 3.1 ist in diesem Fall an einer Seitenfläche des Maschinerahmens 2 angeordnet, sie kann aber auch an der Oberseite des Maschinenrahmens 2 angeordnet sein. In Abhängigkeit wenigstens eines über die Konsolen-Positioniervorrichtung 4.1 angezeigten Soll- oder Istparameters P werden die einzelnen Konsolen 3.1 entlang dem Maschinenrahmen 2, vorzugsweise händisch, in der ersten Richtung X verschoben und entsprechend fixiert.
  • Die Spannelement-Positioniervorrichtung 4.2 zur Positionierung der Spannelemente 3.2 ist in diesem Fall an einer Seitenfläche einer Konsole 3.1 angeordnet, sie kann aber auch an der Oberseite der Konsole 3.1 angeordnet sein. Bevorzugt ist vorgesehen, dass an jeder Konsole 3.1 eine Spannelement-Positioniervorrichtung 4.2 angeordnet ist (nicht dargestellt). In Abhängigkeit wenigstens eines über die Spannelement-Positioniervorrichtung 4.2 angezeigten Soll- oder Istparameters P werden die einzelnen Spannelemente 3.2 entlang den Konsolen 3.1, vorzugsweise händisch, in der zweiten Richtung Y verschoben und entsprechend fixiert.
  • Mit dieser Positioniervorrichtung 4 ist es also möglich, dass ein Bediener praktisch mit einem Blick erkennt, ob sich alle Spannmittel 3 (Konsolen 3.1 sowie Spannelemente 3.2) am richtigen Platz befinden.
  • Die Bearbeitungsmaschine 6 weist eine schematisch dargestellte Maschinensteuerung 8 auf. In die Maschinensteuerung 8 ist eine Steuer- oder Regeleinheit 9 zum Steuern oder Regeln der Positioniervorrichtung 4 integriert (können auch separat voneinander ausgebildet sein). Von der Maschinensteuerung 8 oder von der Steuer- oder Regeleinheit 9 sind CAD-Daten des zu bearbeitenden Werkstücks W abrufbar. In Abhängigkeit dieser Daten sind die Leuchtdioden 5 der Positioniervorrichtung 4 von der Steuer- oder Regeleinheit 9 ansteuerbar und entsprechend aktivierbar. Es werden also entsprechend Steuersignale S zum Anzeigen wenigstens eines Soll- oder Istparameters P an die Positioniervorrichtung 4 übermittelt.
  • In den nachfolgenden Figuren ist jeweils eine Spannelement-Positioniervorrichtung 4.2 dargestellt. Zur Vereinfachung wird aber immer allgemein eine Positioniervorrichtung 4 beschrieben, zumal sämtliche Funktionen und technischen Merkmale auch sinngemäß auf eine Konsolen-Positioniervorrichtung 4.1 übertragbar sind und für diese gelten.
  • Fig. 2a zeigt in einer Seitenansicht eine Konsole 3.1 mit drei verschiedenen, auf der Konsole 3.1 angeordneten Spannelementen 3.2. Alle drei dargestellten Spannelemente 3.2 sind als Vakuum-Spannsauger ausgebildet. Jeder dieser drei dargestellten Spannelemente 3.2 bildet einen anderen Spannmitteltyp, was bereits durch die unterschiedliche Form und Spanngröße der Auflagefläche A erkennbar ist. Zudem wird der Spannmitteltyp durch ein Identifikationsmittel 10 signalisiert. Jeder dieser drei Identifikationsmittel 10 weist eine andere Farbe auf. Diese unterschiedliche Farbe ist durch die unterschiedliche Schraffierung der Identifikationsmittel veranschaulicht. Positioniervorrichtung 4 ist als LED-Streifen ausgebildet. Zu den Details der Positioniervorrichtung 4 und der einzeln aktivierbaren Leuchtdioden 5 wird in den weiter unter beschriebenen Fig. 4, 5 und 6 eingegangen.
  • In Fig. 2b ist ein Querschnitt durch eine Konsole 3.1 samt daran angeordnetem Spannelement 3.2 dargestellt. Die Oberseite des Spannelements 3.2 bildet eine Auflagefläche A (kann auch als Ansaugfläche bezeichnet werden) für ein Werkstück W. Es ist erkennbar, dass die Positioniervorrichtung 4 einen, vorzugsweise flexiblen, LED-Streifen aufweist, welcher in einer Vertiefung der profilförmigen Konsole 3.1 angeordnet ist. Das Spannelement 3.2 selbst weist einen Sockel 12 und einen Spannkopf 13 auf. Über den Sockel 12 ist das Spannelement 3.2 an der Konsole 3.1 geführt verfahrbar. Der Spannkopf 13 weist die Auflagefläche A auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Spannkopf 13 am Sockel 12, vorzugsweise um eine vertikale Achse, drehbar gelagert ist. Durch eine Drehung des Spannkopfs 13 relativ zum Sockel 12 kann die Ausrichtung der Auflagefläche A entsprechend der Sollausrichtung geändert werden. Bevorzugt sind zwei oder vier Standard-Sollausrichtungen vorgesehen, die sich jeweils durch eine 180°-Drehung oder durch eine 90°-Drehung voneinander unterscheiden. An jeder dieser Standard-Sollausrichtungen kann der Spannkopf 13 am Sockel 12, vorzugsweise lösbar, einrasten.
  • Fig. 3a zeigt in einer Seitenansicht wiederum eine Konsole 3.1 mit drei daran angeordneten Spannelementen 3.2 mit Identifikationsmitteln 10. In diesem Fall weist die Positioniervorrichtung 4 eine Millimeter-Skala für die exakte Positionierung der einzelnen Spannelemente 3.2 und eine (darunter angeordnete) Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden 5 auf, mit welchen andere Soll- oder Istparameter P außer der Sollposition anzeigbar sind. Zu den Details der Positioniervorrichtung 4, der Spannelemente 3.2 und der einzeln aktivierbaren Leuchtdioden 5 wird in den weiter unter beschriebenen Fig. 7, 8 und 9 eingegangen. Die Millimeter-Skala kann - je nach Ausführung - selbst Leuchtdioden aufweisen, um zumindest einzelne Millimeter-Striche hervorzuheben.
  • Fig. 3b zeigt die Konsole 3.1 gemäß Fig. 3a in einem Querschnitt.
  • Fig. 4 zeigt jenes Spannelement 3.2 im Detail, welches in Fig. 2a ganz links dargestellt ist. Am Spannelement 3.2 ist ein Identifikationsmittel 10 angebracht, welches den Spannmitteltyp repräsentiert. Dieses Identifikationsmittel 10 ist in diesem Fall farbig und kreisförmig ausgebildet. Die Schraffierung von links unten nach rechts entspricht einer bestimmten Farbe, mithin einer wahrnehmbaren elektromagnetischen Strahlung mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich. Dieses Identifikationsmittel 10 kann auf das Spannelement 3.2 zum Beispiel aufgedruckt oder aufgeklebt sein. An der Konsole 3.1 ist eine Positioniervorrichtung 4 mit einer Vielzahl von einzeln aktivierbaren
  • Leuchtdioden 5, vorzugsweise in Form eines flexiblen LED-Streifens, angebracht. Wie in Fig. 4 ersichtlich ist, sind in diesem Bereich insgesamt vierzehn Leuchtdioden 5 aktiviert. Dies ist dadurch ersichtlich, dass die Leuchtdioden 5 schraffiert dargestellt sind. Die restlichen Leuchtdioden 5 (ohne Schraffierung) sind in diesem Fall nicht aktiviert und emittieren daher aktiv kein Licht. In der Darstellung gemäß Fig. 4 sind die aktivierten Leuchtdioden 5 jeweils mit einer Schraffierung von links unten nach rechts oben dargestellt. Diese Schraffierung veranschaulicht, dass das von diesen Leuchtdioden 5 emittierte Licht L dieselbe Wellenlänge aufweist. Konkret können diese Leuchtdioden 5 also zum Beispiel blau leuchten (Wellenlängenbereich zwischen 430 und 490 nm). Die von den Leuchtdioden 5 emittierte Wellenlänge signalisiert, welcher Spannmitteltyp in diesem Bereich der Konsole 3.1 anzubringen ist. Mithin gibt die emittierte Farbe an, welcher Soll- oder Istparameter P in Form eines Spannmitteltyps anzuwenden ist. Da am in Fig. 3 dargestellten Spannelement 3.2 ein Identifikationsmittel 10 mit derselben Farbe (veranschaulicht durch dieselbe Schraffierung von links unten nach rechts oben) angebracht ist, stimmt der tatsächlich angebrachte Spannmitteltyp mit dem durch die Positioniervorrichtung 4 durch den Soll- oder Istparameter P vorgegebenen Spannmitteltyp überein. Es ist also der korrekte Typ des Spannelements 3.2 angebracht.
  • Zusätzlich gehen aus der Positioniervorrichtung 4 noch weitere Informationen hervor. Die Leuchtdioden 5 sind in einem bestimmten Bereich aktiviert. Die Länge dieses Bereichs gibt an, dass genau oberhalb das Spannelement 3.2 positioniert werden soll. Zudem sind in diesem Bereich vier Leuchtdioden 5 inaktiv, dazwischen ist eine einzelne Leuchtdiode 5 aktiv. Diese eine Leuchtdiode 5 gibt die Zentralposition Z der Auflagefläche A des Spannelements 3.2 an. Am Spannelement 3.2 ist ein korrespondierendes Zentralpositions-Identifikationsmittel 11, vorzugsweise in Form eines Pfeils, angebracht. Wenn dieses Zentralpositions-Identifikationsmittel 11 genau mittig oberhalb der einzelnen, die Zentralposition Z bestimmenden Leuchtdiode 5 angebracht ist, stimmt neben dem Spannmitteltyp und dem Anbringbereich des Spannelements 3.2 auch die Position und Ausrichtung der Auflagefläche A des Spannelements 3.2. Durch Blinken der aktiven Leuchtdioden 5 kann zusätzlich eine weitere Information signalisiert werden. So kann durch Blinken signalisiert werden, dass das Spannmittel noch nicht fixiert ist. Sobald die Fixierung erfolgt ist, hört dann das Blinken auf.
  • Beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 beträgt der Abstand zwischen den Mittelpunkten benachbarter Leuchtdioden 5 in etwa 5 mm. Um eine genauere Positionierung zu ermöglichen, können auch zwei benachbarte Leuchtdioden 5 die Zentralposition Z bestimmen. Wenn dem so ist, soll das Spannelement 3.2 so positioniert werden, dass das Zentralpositions-Identifikationsmittel 11 genau zwischen die beiden benachbarten Leuchtdioden 5 gerichtet ist. Dadurch wird eine Positioniergenauigkeit bzw. Auflösung von 2,5 mm erreicht.
  • Fig. 5 zeigt jenes Spannelement 3.2 im Detail, welches in Fig. 2a in der Mitte dargestellt ist. Die Auflagefläche A dieses Spannelements 3.2 ist kleiner, es weist also eine andere Sollgröße auf. Durch das Identifikationsmittel 10 wird der Spannmitteltyp (und/oder die Sollgröße) signalisiert. In diesem Fall weist das Identifikationsmittel 10 eine andere Farbe auf, was durch die Schraffierung von rechts unten nach links oben erkennbar ist. Passend dazu sind (in diesem Fall siebzehn) Leuchtdioden 5 der Positioniervorrichtung 4 aktiviert und emittieren Licht L mit einer bestimmten Wellenlänge. Die Wellenlänge des emittierten Lichts L dieser Leuchtdioden 5 stimmt im Wesentlichen mit der Wellenlänge überein, welche von der Farbe des Identifikationsmittels 10 am Spannelement 3.2 ausgeht (siehe selbe Schraffierung). Konkret können diese Leuchtdioden 5 also zum Beispiel rot leuchten (Wellenlängenbereich zwischen 640 und 780 nm). Auch bei dieser Variante signalisiert wieder eine einzelne Leuchtdiode 5 die Zentralposition Z der Auflagefläche A.
  • Um eine eindeutige Unterscheidung zu ermöglichen, ist bevorzugt vorgesehen, dass sich die Wellenlängen (z. B. zwischen den in Fig. 2a ganz links aktivierten Leuchtdioden 5 und die in Fig. 2a in der Mitte aktivierten Leuchtdioden 5) um wenigstens 10 nm, vorzugsweise um wenigstens 20 nm, besonders bevorzugt um wenigstens 30 nm, voneinander unterscheiden. So kann mit einem Blick erkannt werden, dass durch die eindeutig unterschiedliche Farbe ein anderer Soll- oder Istparameter P (in diesem Fall Spannmitteltyp) signalisiert wird.
  • Fig. 6 zeigt jenes Spannelement 3.2 im Detail, welches in Fig. 2a ganz rechts dargestellt ist. Durch das Identifikationsmittel 10 wird der Spannmitteltyp (und/oder die Sollgröße) signalisiert. In diesem Fall weist das Identifikationsmittel 10 wiederum eine andere Farbe auf, was durch die vertikale Schraffierung erkennbar ist. Passend dazu sind (in diesem Fall fünfzehn) Leuchtdioden 5 der Positioniervorrichtung 4 aktiviert und emittieren Licht L mit einer bestimmten Wellenlänge. Die Wellenlänge des emittieren Lichts L dieser Leuchtdioden 5 stimmt im Wesentlichen mit der Wellenlänge überein, welche von der Farbe des Identifikationsmittels 10 am Spannelement 3.2 ausgeht (siehe selbe Schraffierung). Konkret können diese Leuchtdioden 5 also zum Beispiel gelb leuchten (Wellenlängenbereich zwischen 570 und 600 nm). Die einzelne aktive Leuchtdiode 5 gibt wiederum die Zentralposition Z der Auflagefläche A des Spannelements 3.2 an. Am Spannelement 3.2 ist ein korrespondierendes Zentralpositions-Identifikationsmittel 11 angebracht.
  • Fig. 7 zeigt jenes Spannelement 3.2 im Detail, welches in Fig. 3a ganz links dargestellt ist. In diesem Fall weist die Positioniervorrichtung 4 eine Millimeter-Skala und eine Vielzahl von Leuchtdioden 5 auf. Die (horizontal angeordnete) Millimeter-Skala dient zur Feinpositionierung der Spannmittel 3. Hier können zum Beispiel bestimmte Millimeterstriche beleuchtet sein (nicht veranschaulicht), über welche dann die Positionierung über das Zentralpositions-Identifikationsmittel 11 erfolgt. Hier kann eine Auflösung von 0,5 mm für die Feinpositionierung erreicht werden, indem zwei benachbarte Millimeterstriche beleuchtet werden. Die separat unterhalb der Millimeter-Skala angeordneten Leuchtdioden 5 signalisieren den Anbringbereich und den Spannmitteltyp. Die (in diesem Fall sieben) aktivierten Leuchtdioden 5 leuchten in einer bestimmten Farbe (siehe Schraffierung), welche mit der Farbe des am Spannelements 3.2 angebrachten Identifikationsmittels 10 übereinstimmt. Der durch die Wellenlänge der Leuchtdioden 5 signalisierte Soll- oder Istparameter P entspricht also hier dem Spannmitteltyp. Die beiden ganz rechts erkennbaren Leuchtdioden 5 sind nicht aktiviert. Die ganz rechts dargestellte Leuchtdiode 5 ist aktiviert und leuchtet in einer anderen Farbe, emittiert also Licht L mit einer anderen Wellenlänge als die anderen Leuchtdioden. Diese eine Leuchtdiode 5 signalisiert den Soll- oder Istparameter P Sollausrichtung. In einem Vergleich mit Fig. 4 ist erkennbar, dass in Fig. 7 und in Fig. 4 derselbe Spannmitteltyp (selbe Größe und selbe Form) verwendet wird. Die Ausrichtung des Spannkopfs 13 ist aber um 180° verdreht. Die einzelne andersfarbig leuchtende Leuchtdiode 5 signalisiert in Fig. 7 also, wie das Spannelement 3.2 (im Speziellen dessen Spannkopf 13) ausgerichtet sein soll.
  • Fig. 8 zeigt jenes Spannelement 3.2 im Detail, welches in Fig. 2a in der Mitte dargestellt ist. Hier wird von den (in diesem Fall sieben) Leuchtdioden 5 wiederum Licht L mit einer anderen Wellenlänge (siehe Schraffierung von links oben nach rechts unten) emittiert, welche mit der Farbe des am Spannelement 3.2 angebrachten Identifikationsmittels 10 im Wesentlichen übereinstimmt. Die Auflagefläche A des Spannelements 3.2 weist eine andere (kleinere) Sollgröße auf.
  • Fig. 9 zeigt jenes Spannelement 3.2 im Detail, welches in Fig. 2a ganz rechts dargestellt ist. Wiederum geben die aktivierten Leuchtdioden 5 den Anbringbereich und den Spannmitteltyp an.
  • In Fig. 10 ist perspektivisch ein Spannelement 3.2 in Form eines Saugspanners dargestellt. Es ist erkennbar, dass in der Auflagefläche A eine Vielzahl von Sauglöchern ausgebildet ist, mit welchen ein Werkstück W an die Auflagefläche A angesaugt und somit festgespannt werden kann.
  • Fig. 11 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Spannelement 3.2 in Form eines vertikalen Rahmenspanners. Das Werkstück W zwischen dem Klemmkopf 14 und dem Klemmsockel 15 eingespannt werden.
  • Die in den Fig. 10 und 11 dargestellten Spannelemente 3.2 entsprechen also unterschiedlichen Spannmitteltypen, welche aber jeweils an einer Konsole 3.1 über eine entsprechende Befestigungsvorrichtung anbringbar sind.
  • Im Folgenden seien noch beispielhaft Ablaufschritte beschrieben, die mit einer Bearbeitungsmaschine 6 samt Spannvorrichtung 1 durchgeführt werden können.
  • Wenn über die Bearbeitungsmaschine 6 ein neues Werkstück W bearbeitet werden soll, wird zunächst an der Maschinensteuerung 8 der Spannmodus eingeschaltet. Dies bedeutet, dass keine Bearbeitung stattfindet, sondern dass eben ein neues Werkstück W an der Spannvorrichtung 1 angebracht werden soll. Das festzuspannende Ausgangs-Werkstück (Rohling) hat bekannte Maße, wobei aus diesem Ausgangs-Werkstück ein End-Werkstück mit einer bestimmten Form herausgearbeitet werden soll. Die Form dieses End-Werkstücks basiert auf CAD-Daten. In Abhängigkeit dieser CAD-Daten werden dann über die Steuer- oder Regeleinheit 9 die einzelnen Leuchtdioden 5 der LED-Leuchtstreifen angesteuert. Zunächst werden die Konsolen 3.1 entsprechend der auf der Konsolen-Positioniervorrichtung 4.1 angezeigten Soll- oder Istparameter P positioniert und fixiert. Dann werden die Spannelemente 3.2 entsprechend der Soll- oder Istparameter P (Spannmitteltyp, Sollausrichtung) positioniert und fixiert (Spannstatus wird entsprechend angezeigt). Sobald alle Spannmittel 3 (Konsolen 3.1 und Spannelemente 3.2) die richtige Position relativ zum Maschinengehäuse 2 eingenommen haben und jeweils den Spannstatus "fixiert" haben, kann über die LED-Leuchtstreifen der Maschinenstatur "bereit" angezeigt werden. Dies signalisiert dem Benutzer, dass er in der Maschinensteuerung auf Bearbeitungsmodus weiterschalten kann. In diesem Bearbeitungsmodus wird dann von der Bearbeitungsvorrichtung 7 das Werkstück W basierend auf den CAD-Daten bearbeitet. Nach der Bearbeitung wird das fertige Werkstück W wieder von der Spannvorrichtung 1 gelöst und es kann wieder ein neuer Zyklus beginnen.
  • Bei großen Werkstücken W kann sich die gesamte Bearbeitungsmaschine 6 entweder im Spannmodus oder im Bearbeitungsmodus befinden. Vor allem bei kleineren Werkstücken W kann die Spannvorrichtung 1 auch in wenigstens zwei Felder unterteilt werden. Dadurch ist ein Pendelbetrieb möglich. Das heißt, während in einem Feld die Bestückung mit den Spannmitteln 3 erfolgt, wird im anderen Feld die Bearbeitung des Werkstücks W mit der Bearbeitungsvorrichtung 7 durchgeführt. Über die Leuchtdioden kann dabei entsprechend signalisiert werden, dass sich das eine Feld z. B. durch gelbe Leuchtdioden im Spannmodus befindet, während sich das andere Feld z. B. durch grüne Leuchtdioden im Bearbeitungsmodus befindet.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 12 gezeigt. Die Stellung der Spannelemente 3.2 entspricht dabei jener der Fig. 3a. Zusätzlich ist auf der Auflagefläche A ein Werkstück W angeordnet. Das Werkstück W hat eine bestimmte Breite B (in diesem Fall eine Breite B von etwa 230 mm) und eine bestimmte Länge (rechtwinkelig zur Blattebene gesehen). Wenn die Länge von der Breite abweicht, so kann es vorkommen, dass das Werkstück W in einer falschen Orientierung auf den Auflageflächen A der Spannelemente 3.2 angeordnet sein kann. Um eine solche falsche Orientierung oder eine falsche Platzierung entlang einer Achse (X oder Y) zu verhindern, kann über die Millimeter-Skala (oder über die Vielzahl von Leuchtdioden 5) angezeigt werden, in welchem Bereich das Werkstück W zu platzieren ist. In diesem Fall leuchtet die Millimeter-Skala nur im gesamten Bereich M. Das Werkstück W ist also korrekt platziert. Wenn das Werkstück W falsch platziert wäre (z. B. um 90° falsch ausgerichtet), so würde dies einem Bediener aufgrund des nicht mit der Breite B zusammenpassenden Bereichs M auffallen. Ein Bediener könnte also das Werkstück W noch entsprechend richtig positionieren (drehen) bzw. verschieben. In diesem Fall bildet der Bereich M einen Soll- oder Istparameter P, wobei dieser Soll- oder Istparameter P eine Sollposition und/oder Sollausrichtung des Werkstücks W auf den Spannmitteln 3 repräsentiert.
  • Die Grundidee der vorliegenden Erfindung liegt jedenfalls darin, dass durch in unterschiedlichen Farben leuchtende Leuchtdioden 5 einer Positioniervorrichtung 4 wenigstens ein Soll- oder Istparameter P für ein Spannmittel 3 signalisiert wird, welcher für einen Benutzer schnell und möglichst intuitiv erkennbar ist. Dadurch kann das Bestücken der Spannvorrichtung 1 mit den Spannmitteln 3 schneller, genauer und mit weniger Fehlern erfolgen.
    • Bezugszeichenliste:
    • 1
    Spannvorrichtung
    2
    Maschinenrahmen
    3
    Spannmittel
    3.1
    Konsolen
    3.2
    Spannelemente
    4
    Positioniervorrichtung
    4.1
    Konsolen-Positioniervorrichtung
    4.2
    Spannelement-Positioniervorrichtung
    5
    Leuchtdioden
    6
    Bearbeitungsmaschine
    7
    Bearbeitungsvorrichtung
    8
    Maschinesteuerung
    9
    Steuer- oder Regeleinheit zum Steuern oder Regeln der Positioniervorrichtung
    10
    Identifikationsmittel
    11
    Zentralpositions-Identifikationsmittel
    12
    Sockel
    13
    Spannkopf
    14
    Klemmkopf
    15
    Klemmsockel
    P
    Soll- oder Istparameter
    L
    Licht
    X
    erste Richtung
    Y
    zweite Richtung
    S
    Steuersignal
    A
    Auflagefläche
    Z
    Zentralposition
    W
    Werkstück
    B
    Breite
    M
    beleuchteter Bereich der Millimeter-Skala

Claims (13)

  1. Spannvorrichtung (1) zum Festspannen eines zu bearbeitenden, insbesondere plattenförmigen, Werkstücks (W), mit
    - einem Maschinenrahmen (2),
    - wenigstens einem, relativ zum Maschinenrahmen (2) bewegbaren und mit dem Maschinenrahmen (2) verbindbaren Spannmittel (3), wobei die Spannmittel (3) mehrere Konsolen (3.1) umfassen, welche in einer ersten Richtung (X) relativ zum Maschinenrahmen (2) bewegbar und am Maschinenrahmen (2) festlegbar sind und die Spannmittel (3) mehrere Spannelemente (3.2) umfassen, welche in einer zweiten Richtung (Y) relativ zu den Konsolen (3.1) bewegbar und an den Konsolen (3.1) festlegbar sind, und
    - wenigstens einer Positioniervorrichtung (4) zum Positionieren des wenigstens einen Spannmittels (3) relativ zum Maschinenrahmen (2), wobei die Positioniervorrichtung (4) eine Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (5) aufweist, wobei durch zumindest eine aktivierte Leuchtdiode (5) zumindest ein Soll- oder Istparameter (P) für das wenigstens eine Spannmittel (3) anzeigbar ist,
    wobei die Vielzahl von Leuchtdioden (5) derart ausgebildet ist, Licht (L) wenigstens zweier unterschiedlicher Wellenlängen im sichtbaren Wellenlängenbereich zu emittieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniervorrichtung (4) eine, die Vielzahl von Leuchtdioden (5) aufweisende, Spannelement-Positioniervorrichtung (4.2) zur Positionierung der Spannelemente (3.2) aufweist, wobei die Spannelement-Positioniervorrichtung (4.2) zur Positionierung der Spannelemente (3.2) an wenigstens einer Konsole (3.1) angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit wenigstens eines über die Spannelement-Positioniervorrichtung (4.2) angezeigten Soll- oder Istparameters (P) die einzelnen Spannelemente (3.2) entlang der wenigstens einen Konsole (3.1) in der zweiten Richtung (Y) verschiebbar und an der wenigstens einen Konsole (3.1) fixierbar sind.
  2. Spannvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannmittel (3) mehrere Spannelemente (3.2) in Form von Vakuum-Spannsaugern umfassen.
  3. Spannvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von Leuchtdioden (5) entlang einer geraden, vorzugsweise horizontal ausgerichteten, Linie angeordnet ist.
  4. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (5) - vorzugsweise jede der Leuchtdioden (5) - der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (5) derart ausgebildet sind, jeweils Licht (L) nur einer bestimmten Wellenlänge zu emittieren oder dass die Leuchtdioden (5) - vorzugsweise jede der Leuchtdioden (5) - der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (5) derart ausgebildet sind, Licht (L) wenigstens zweier unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren.
  5. Spannvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden (5) - vorzugsweise jede der Leuchtdioden (5) - der Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (5) als RGB-Leuchtdioden ausgebildet sind.
  6. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Positioniervorrichtung (4) eine, vorzugsweise eine Vielzahl von Leuchtdioden (5) aufweisende, Konsolen-Positioniervorrichtung (4.1) zur Positionierung der Konsolen (3.1) aufweist.
  7. Spannvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Konsolen-Positioniervorrichtung (4.1) zur Positionierung der Konsolen (3.1) am Maschinenrahmen (2), vorzugsweise an einer Seitenfläche des Maschinenrahmens (2), angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit wenigstens eines über die Konsolen-Positioniervorrichtung (4.1) angezeigten Soll- oder Istparameters (P) die einzelnen Konsolen (3.1) entlang dem Maschinenrahmen (2), vorzugsweise händisch, in der ersten Richtung (X) verschiebbar und am Maschinenrahmen (2) fixierbar sind.
  8. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannelement-Positioniervorrichtung (4.2) zur Positionierung der Spannelemente (3.2) an jeder Konsole (3.1) angeordnet ist, wobei in Abhängigkeit wenigstens eines über die Spannelement-Positioniervorrichtung (4.2) angezeigten Soll- oder Istparameters (P) die einzelnen Spannelemente (3.2) entlang der wenigstens einen Konsole (3.1) händisch in der zweiten Richtung (Y) verschiebbar und an der wenigstens einen Konsole (3.1) fixierbar sind.
  9. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Soll- oder Istparameter (P)
    - eine Sollposition des wenigstens einen Spannmittels (3) und/oder
    - eine Sollgröße des wenigstens einen Spannmittels (3) und/oder
    - eine Sollausrichtung des wenigstens einen Spannmittels (3) und/oder
    - einen Spannstatus des wenigstens einen Spannmittels (3) ist und/oder
    - einen Spannmitteltyp und/oder
    - einen Maschinenstatus und/oder
    - eine Sollposition oder Sollausrichtung des Werkstücks (W) repräsentiert.
  10. Spannvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (5) in Form einer Millimeter-Skala angeordnet und ausgebildet ist oder dass benachbart zur, vorzugsweise oberhalb der, Vielzahl von einzeln aktivierbaren Leuchtdioden (5) eine, vorzugsweise selbst Leuchtdioden aufweisende, Millimeter-Skala angeordnet ist.
  11. Spannvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Millimeter-Skala eine Vielzahl von jeweils einen Millimeter voneinander beabstandeten, parallel zueinander ausgerichteten Millimeterstrichen aufweist.
  12. Bearbeitungsmaschine (6) für die Holzbearbeitung, insbesondere CNC-Bearbeitungsmaschine, mit einer Bearbeitungsvorrichtung (7) zum Bearbeiten, insbesondere Fräsen, eines, insbesondere plattenförmigen, Werkstücks (W) und einer Spannvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
  13. Bearbeitungsmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungsvorrichtung (7) zumindest ein Bearbeitungswerkzeug, beispielsweise einen Fräser, aufweist, wobei die Bearbeitungsvorrichtung (7) mitsamt dem Bearbeitungswerkzeug relativ zum Maschinenrahmen (2) der Spannvorrichtung (1) bewegbar ist, vorzugsweise am Maschinenrahmen (2) bewegbar gelagert ist.
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